浅谈散热风扇：合理组合搭配

​“散热”一向是玄学众多的领域。而关于如何合理地搭配散热风扇，更往往是DIY新人们所面临的问题：一些行家老手们往往会提到“风量”与“风压”等等词汇，令人云里雾里。

相信大家都有着这些疑问：究竟如何合理地搭配散热风扇，以在性价比与性能间取得平衡？究竟哪些地方需要风压，而哪些领域需要风量？

在这篇文章里，我就将深入分析不同风扇位置的特点，及其对风扇性能的需求。希望能解开你的疑惑。

风扇的意义？

对于一把散热风扇而言，最重要的用途是将其转动的机械能转化为空气的动能。这里就需要引入“热对流”的概念。

散热是需要空气的对流来完成的，根据估算热对流时使用的公式：

热流量=（对流传热系数）×物体表面积x物体表面同流体的温度差

不难得知，在其他条件相同的情况下，“对流传热系数”将直接决定热流量的大小。相比自然对流，强制对流往往能将“对流传热系数”增大5倍以上。

而散热风扇就是通过带动空气，形成强制对流。以增大对流传热系数的方式，快速带走散热器上的热量。

风扇的合理分配？

作为散热的重要一环，风扇的重要性毋庸置疑。然而，位于不同位置的风扇，其造成的性能影响也有所不同。

与其“多而杂”，将机箱塞满风扇，宁可“少而精”，在重点位置安装最合适的风扇。唯有合理地搭配风扇布局，才能将有限的预算用在刀刃之上，并将不必要的噪音降到最低。

散热器风扇

一切的重中之重，自然是CPU散热塔与水冷排上的风扇。作为散热器的气流之源，它们会直接而显著地影响处理器的温度，并且也是最主要的噪音来源。

由于要面对层层鳍片的阻力，散热器风扇对性能的要求很高，它们的能力直接决定着散热潜力的发挥。因此，应当将最好的风扇搭配于散热塔体之上，以最大限度地提升散热表现。

而具体到散热器上不同位置的风扇，其搭配也有一定讲究：

对单塔散热器和冷排而言，应将转速较高的风扇布置在塔体前方，而在后方安装低转速的风扇。

原因在于，后方风扇会受制于散热塔体阻碍。如果后风扇转速大于前风扇，前方的风扇将无法为其提供足够多的气流。

阻力增大、进气不足，后风扇将出现近似“窒息”的情况，拖低其同转速下的效率，并徒增噪音。转速越高，这一问题越明显。

U14S的原装前风扇为1500转，而自行购买的后方风扇则仅有1300转。

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此外，在进风方向有遮挡时，风扇的噪音都会不可避免地增大，甚至可能产生风切声。因此，如果追求更好的噪音表现，可将后风扇同塔体留出一定距离。

猫头鹰建议为U14S的后风扇搭配较厚的防振垫片，就是出于这样的考量。

猫头鹰安装手册中的建议

而对双塔散热器来说，应将直径较大的风扇布置在中央，而在前后方安装直径较小的风扇。

最主要的问题自然是内存兼容性，但这也是基于双塔散热器设计的最佳做法。直径较大的风扇拥有更大的迎风面积，投影超出散热塔体的它们不易受气流不足影响。

此外，中央风扇的进风面，应尽可能地与前塔体保持一定距离。这不仅是为风扇留出进气空间，更是因为在进风方向有遮挡时，风扇的噪音都会不可避免地增大，乃至产生风切声。

一个著名的设计反例就是旧款大霜塔，它的塔体间距仅为26mm，而常规风扇的厚度则为25mm+。因此，中央风扇有多么靠近前塔体，可想而知。

旧款大霜塔的塔体间距仅为26mm

由于没有对此细节进行处理，导致大霜塔的中央风扇常常会发出刺耳的噪音，这也导致大霜塔的静音风评不佳。

所幸，九州风神已经意识到了错误，在新款大霜塔上做出了改变。如今，大霜塔的塔体间距显著增加，有效缓解了这一问题。

新款大霜塔的塔体间距显著增加

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然而，正如黑格尔所言：“人类从历史中学到的唯一教训，就是没有从历史中吸取到任何教训。”九州风神已意识到并改正了错误，但类似的问题不断地在后来者身上重演。

包括但不限于：在为25mm风扇设计的空隙内，强行塞入30mm风扇……

由于双塔散热器的塔体很薄，因此更偏向于风量取向的风扇。而单塔散热器中不乏较厚的型号，需要风扇具备很均衡的性能。

水冷排拥有最密集的鳍片，因而也有最大的阻力，对风扇的风压表现提出了高要求。关于具体的信息，可以看看这篇文章：​

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出风扇

和散热器风扇同样重要的，是机箱后方与上方的出风扇。它的用途在于散热器上的热量接力排出，防止热量在机箱内堆积的同时，兼顾主板供电区域的散热。

机箱后出风位示意

一般而言，由于没有防尘网、装饰面板的阻碍，后方出风口的阻力很小，因此对风扇的性能要求不高，但对散热意义重大。

但上方的出风位置就不那么乐观了。从理论上说，出风扇的位置几乎不需要防尘。但随着机箱厂商越来越多地在机箱上方设计防尘网，上出风扇所面对的阻力也随之增加。

受此影响，如猫头鹰S12的特化扇叶，应该更适合后出风位

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因此，上方出风扇应略有一定的风压性能。于此同时，它对性能的影响也小于后方的出风扇。

请尽可能地安装后方出风扇，而上方出风扇则是可选项目。出于噪音的考虑，后方出风扇的位置应主要搭配最大转速较低、同转风量较大的风扇，风扇尺寸尽可能大。如果预算实在有限，也可以使用机箱自带的风扇作出风。

进风扇

随后是机箱的前方进风风扇。前方进风风扇能为机箱源源不断地提供新鲜空气，进一步减少机箱内热量的堆积。如果机箱内有机械硬盘等设备，还能为其提供散热。

机箱往往会将硬盘位设置在进风扇附近

除此以外，前进风风扇还有一个重要用途：维持机箱正压差。

当机箱的出风量大于进风量时，机箱内的气压将低于外界，处于负压状态。此时，空气将从一切可能的缝隙涌入机箱。虽然这客观上有利于散热，但也绕过了防尘网，带来了大量灰尘。

对于体积狭小、风道紧凑，且做工精良、缝隙较少的ITX、MATX小型机箱来说，负压或许是利大于弊的。但对大多数ATX乃至EATX机箱而言，负压带来的收益往往比不上快速积尘的烦恼。

在设置大量进风扇后，机箱内部变为高压区。此时，气流只能通过有滤网的前面板进入，有效减轻了机箱内的积灰。

然而，有不少机箱并没有开设直接的前进风网孔，而是采用侧边进气的手段。这样的设计大大增加了进风阻力，为风扇带来了挑战。此时的进风位置，可能是全机箱内对风压要求最高的位置了。

侧边进气的典型机箱

但是，同为强调风压的性能取向，进风扇旨在远距离上获得集中的气流，这与强调“近距离克服高阻力”的散热器要求大相径庭。这也让特化的进风扇往往不适合散热器用途。

在散热器上表现羸弱的银欣“穿甲弹”，正是进风特化扇的代表。

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前进风扇无法如出风扇、塔体风扇那样显著地降低处理器温度，但它不仅有利于整体风道、为机械硬盘等部件散热，更对防止积灰意义重大。

其它风扇

最后，是机箱的上/下方的进风扇。对非垂直风道的机箱而言，它们主要用于有针对性地提供散热。

针对性地增加显卡散热风扇

若超频后的内存温度较高，可以考虑在内存上方增设进风扇。如果显卡的发热量不俗，也可在显卡的下方、前方等位置，安装额外的进风风扇。

这些位置的风扇性能需求因人而异。如果预算有限且要求不高，可以考虑安装价格较为低廉的高性价比风扇。如先马游戏风暴等。

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总结一下，从对温度和气流的影响程度来看，风扇的重要性排序依次是：散热塔体风扇＞后方出风扇＞上方出风扇＞前方进风扇

而对风扇性能的要求则是：散热塔体风扇≥前方进风扇＞上方出风扇＞后方出风扇

根据这些原则，我们便能在有限的预算范围内，更合理、高效而科学地搭配风扇。

后记

看了这么多风扇，相信你也难免会有一个问题：小小的机箱散热风扇，为何会卖出数十乃至上百元的价格，成本究竟去哪里了？风量、风压等风扇的性能特性，是由什么来衡量的？

相信在下面这篇文章的内容里，有你需要的答案​

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